Вычислительное устройство для измерителей перемещений

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ. свид-ву тельное 22) Заявлено 23.09.75 (2 1) М. Кл.е 606 Т 15 5010 явкиинеи 01 В 5/3 Государственный номнтеСовета Министров СССРпо делам иэаоретенийи отирытий 3) Приоритет 3) Опубликовано 25.03,77 Бюллетень К 681.3 (088,8)) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕЩЕНИ с первым и вторым ходы - соответстве обретение относится к системам изия перемещения, в частности к лазернтерфекрометрическим системам.вестны счетно-вычислительные устройства для лазерных интерферометров, в которых подсчет интерференционных полос производится путем подачи на реверсивный счетчик выходных сигналов интерферометра,знак разности фаз которых зависит от направления перемещения отражателя и определяет 10 счета реверсивного счетчика,Одним из основных недостатков таких устройств является возможность просчета при реверсировании и переходе через "Оф.Известно вычислительное устройство для 15 измерителей перемещений, содержащее умно- житель, первый и второй входы которого являются входами устройства, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами триггера направления,0 первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения "0", а вывходами триггера знака, первыи и второивыходы которого соединены соответственнос первым и вторым входами элемента "Исключающее ИЛИ", реверсивный счетчик множителя, выход которого через комбинационный сумматор соединен с первым входомреверсивного счетчика регистоации, выходкоторого соединен со входом блока выделения фОф,Для нормального функционирования счетно-вычислительного устройства необходимо,чтобы направление счета реверсивного счетчика множительного устройства устанавливалось до прихода соответствующего счетногоимпульса. С этой целью в канал счетных импульсов введена линия задержки. Однако этоне ликвидирует вероятность просчета, таккак при механических колебаниях отражателядаже с невысокой частотой изменение направления может быть столь близким к фронтусчетного импульса, что расстояние междусоответствующими фронтами двух следующихдруг за другом счетных импульсов будетменьше времени задержки. В результате нарушается нормальное функционирование усчройства. Кроме того, задержка первого счетного импульса, поступающего на счетчик регистрации, ограничивает счетную частоту, аследовательно, и скорость измерения,Направления счета реверсивного счетчикамножительного устройства и реверсивногосчетчика регистрации могут не совпадать,так как для первого счетчика направлениесчета определяется только состоянием триггера направления, а для второго - еше и 1 Осостоянием триггера знака. Ввиду того, чтомножительное устройство построено по число-импульсному принципу, это приводит кнеоднозначности отсчетов.Белью изобретения является повышение 15быстродействия и точности вычислительногоустройства для измерителей перемещения,Это достигается тем, что устройство содержит блок исключения первото импульса,первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы которого соединены соответственно с первым, вторым выходами умно-жителя, первым, вторым выходами триггера направления, первым вторым вы. ходами триггера знака и выходом блока Ивыделения "0", третий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходамиумножителя и с третьими входами первогои второго элементов Ивыход третьего эле-ЗОмента И соединен с третьими входами триггера напоавления и тоиггера знака, третийи четвертый входы элемента "ИсключающееИЛИ" соединены соответственно с первым ивторым выходами триггера направления, а 5выход - со вторым входом ревэрсивногосчеччика регистрации и первым входом реверсивного счетчика множителя, второй вход кото.рого соединен с выходом блока исключенияпервого импульса, 4 ОБ качестве триггера направления и триггера знака могут быть использованы динамические триггеры, Блох исключения первого импульса может быть вьгполнен в видедвух двухвходовых элементов И-НЕ с однимобщим входом, выходы которых связаны сдвумя трехвходовыми элементами И-НЕ,установленными на входах третьего двухвходового элемента И-НЕ.На чертеже приведена блок-схема вычис- флительного устройства,Входы 1 и 2 устройства подключены квходам умножителя 3. Выходы умножителя3 соединены с управляющими входами триггера направления 4, входами первого и вто- ф 5рого элементов И 5, и 6, блоком 7 исключения первого импульса, а также через третий элемент И 8 - со счетными входамитриггера направления 4 и триггера знака 9.Выходы триггера направления 4 связаны со 6 О 49вход.:;и элементов И 5 и 6, блока 7 исклк 1 чения первого импульса и элесента "Исключаюшее ИЛИ" 10. Выходы элементов И 5 и6 подключены к управляющим входам тригнера- знака 9 выходы которого соединены совходами блока 7 исключения первотчз имп, ьса и элемента "Исключающее ИЛИ" 10, Вы -ход блока 7 исключения первого импульсасоединен со счетным входом реверсивногосчетчика 11 множителя. Выходы всех триггеров этого счетчика подключены к комбинационному сумматору 12 а выход сумматора - к счетному входу реверсивного счетчика 13 регистрации. Входы направлениясчета реверсивных счетчиков 1 1 и 1 3 соединены .с выходом элегльнт;:. "ИсключающееИЛИ" 1 О, Выходы всех триггеров- реверсивного счетчика 13 регистрации подключенык блоку 14 выделения "0" выход которогосвязан с блоком 7 исключения первого импульса и входами элементов И 5 и 6,В основу работы предлагаемого устройства положен принцип потери импульса приизменении направления перемещения и припереходе через "0",На входы 1 и 2 устройства поступаютдве последовательности импул;:,сов, сдвинутьте друг относительно доуга по фазе нао+ 90 . В умножителе 3 из передних фронтов каждого входного импульса формируются счетные импульсы, поступающие на одиниз выходов умножителя в зависимости отзнака фазового сдвига, С выхода умножителя счетные импульсы подаются на счетный вход триггера направления 4, При этомзадним фронтом первого же импульса триггер направления выставляется в соответствующее состояние, причем этот импульс несосчитывается счетчиком 1 1, так как онне проходит через блок 7 исключения первого импульса. Второй и последующие импульсы, соответствие данному направлению,подсчитываются нормальным образом, Приизменении направления перемещения счетныеимпульсы перестают поступать с данного выхода умножителя и появляются на другомего выходе, Задним фронтом первого импульса нового направления триггер направления4 выставляется в другое состояние, причемсам импульс счетчиком 11 не сосчитывается, так как в момент его прохождения триггер направления своего состояния еше не изменил и блок 7 исключения первого импульса данный импульс не пропускает, Второй ипоследующие импульсы этого направленияпропускаются на счетчик 11 без исключений.Пр нулевом состоя;ии счетчика регистрации 13 на выходе блока 14 выделенияфО" появляется высокий потенциал, разрешающий прохождение импульсов с выходаумножителя 3 через элемент И 5 или 6, в зависимости от состояния триггера направления 4, на соответствующий управляющий ьход триггера знака 9, При этом по заднему фронту импульса, поступающего с эле- Ь мента И 8 на счетный вход триггера знака 9, последний устанавливается в соответствующее состояние, Сам этот импульс на счетчик 11 не попадает, так как он не пропускается блоком 7 исключения первого им- р пульса.Благодаря структуре вычислительного устройства на установление направления счета выделяется время, соответствующее периоду счетной частоты, Таким образом, 36 вероятность просчетов исключается. Отсутствие задержки первого счетного импульса, применяемой в известных вычислительных устройствах для уменьшения вероятности просчетов, позволяет повысить быстродей ствие устройства. Кроме того, направления счета обоих реверсивных счетчиков всегда совпадают, что устраняет неоднозначность отсчетов.Ожидаемый годовой экономический эффект В от внедрения на предприятии станкостроительной промышленности пяти предлагаемых устройств составит 195 тыс, рублей.30Формула изобретенияВычислительное устройство для измерителей перемещений, содержашее умножитель, первый и второй входы которого являются Зб входами устройства, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами триггера направления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения "0", а выходы. - соответственно с первым и вторым входами триггера знака, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента "Исключающее ИЛИ", реверсивный счетчик множителя, выход которого через комбинационный сумматор соединен с первым входом реверсивного счетчика регистрации, выход которого соединен со входом блока выделения "0", о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с нелью повышения быстродейств"Я и точности,оно содержит блок исключения первого импульса, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы которого соединены соответственно с первым, вторым выходами умножителя, первым, вторым выходами триггера направления, первым, вторым выходами триггера знака и выходом блока выделения "0", третий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами умножителя и с третьими входами первого и второго элементов И, выход третьего элемента И соединен с третьими входами триггера направления и триггера знака, третий и четвертый входы элемента Исключающее ИЛИ" соединены соответственно с первым и вторым выходамп триггера направления, а выход - со вторым входом реверсивного счетчика регистрации и первым входом реверсивного счетчика множителя, второй вход которого соединен с выходом блока исключения первого импульса, 551649Составитель И. Хазова Редактор Т. Фадеева Техред И, дсталош Корректор С. Болдижар Заказ 125/26 Тираж 902 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж З 5 Раушская наб., д, 4(5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4